计算机的组成原理.docx

计算机的组成原理计算机的组成原理计算机领域中所运用的技术方法和技术手段。计算机技术具有明显的综合特性，它与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合，发展很快。以下是关于计算机的组成原理，希望大家认真阅读!1.计算机主机所使用的元器件的更新作为计算机划代的主要标志，计算机的发展分为四代。目前使用的计算机依旧是集成电路计算机，计算机的新开发着眼于智能化，以知识处理为核心，称呼为：新一代计算机。而不是第五代计算机。2.计算机系统=硬件系统+软件系统3.计算机硬件组成：系统总线运算器主机中央处理器(CPU)控制器计算机硬件内存储器存储器外存储器输入设备外围设备(或外设)输出设备4.计算机的分类：按性能、用途、价格分巨型机、大型机、小型机、微型机按内部逻辑结构分单处理机(1个CPU)、多处理机(多个CPU)5.目前我们使用的计算机的工作原理：“存储程序与程序控制”。该思想由冯·诺依曼提出。6.CPU的工作：执行指令。7.CPU的一般结构：寄存器：暂存数据运算器：完成数据的算术运算和逻辑运算。运算器的核心是算术逻辑运算部件(ALU)，可以有多个ALU。控制器：CPU的指挥中心。协调和控制计算机的各个部件统一工作8.高速缓冲存储器(Cache)：介于高速的CPU和相对低速的主存之间，解决cpu和主存间速度不匹配问题，其存储容量越大命中率就越高，cpu运算速度就越快。9.影响CPU速度的主要因素：总线频率、工作频率、Cache容量、寄存器、运算器的位数等新指导P4210.CPU的度量单位：MIPS(100万条定点指令/秒)、MFLOPS(100万条浮点指令/秒)T亿11.计算机内部，程序的基本单位是指令。指令的形式：二进制指令的格式：操作码操作数地址操作码：告诉计算机做何种操作操作数地址：指令要处理的数据或数据的位置。12.指令的执行过程：取指令、指令译码、执行指令、保存结果13.指令系统：一台计算机的所有指令的集合。不同的计算机，它们的指令系统可以不一样。因此，一台计算机上可以执行的程序，在另一台不同的计算机上可能无法执行。为了克服这一问题，采用“向下兼容方式”：新处理器保留老处理器的所有指令，同时扩充功能更强的指令。旧计算机上的程序(软件)就可以在新计算机上继续执行了。反之不行。同一个公司生产的处理器采用“向下兼容方式”。不同公司的处理器不一定相互兼容。例，Pentium处理器与PowerPC处理器的指令系统互相不兼容。15.主板又称母板,在主板上通常安装有处理器插座、主板芯片组、存储器插座(SIMM或DIMM)、I/O总线插槽、BIOSROM、时钟/CMOSRAM、电池、显示卡插槽、硬盘插槽等。16.芯片组是主板电路的核心。由两块超大规模集成电路芯片组成，包括存储器总线、内存控制器、I/O控制器。17.主板上有两块特别有用的集成电路芯片:1.BIOSROM芯片:存放BIOS2.CMOS存储器BIOS(BasicInput/OutputSystem)包含四个部分的程序：POST(PowerOnSelfTest)加电自检程序，系统自举程序(BOOT),CMOS设置程序，基本外围设备的驱动程序CMOSRAM芯片存储的是用户对计算机硬件所设置的参数，可通过运行BIOS中CMOS设置程序修改CMOS中保存的系统参数。BIOS是一组机器语言程序存放在主板的ROM中，是计算机软件中的最基础的部分，它启动计算机，诊断故障，控制输入/输出操作顺序：开机—post-cmos-自举程序-引导程序18.存储器的层次结构：容量速度价格/位寄存器小快高Cache存储器内主存储器外外存储器后备存储器大慢低主存：主存储器每个单元存储一个字节(8个二进制位)。每个单元有一个地址编码。CPU根据地址访问主存。分RAM(DRAM(DDRSDRAM),SRAM)新指导P49和ROM(MASKROM、PROM、EPROM、FlashROM)外存软盘：磁性材料作为存储介质。磁道(同心圆轨道)、扇区(512字节)存储容量=2×每个记录面上的磁道数×每个磁道上的扇区数×512(B)硬盘硬盘存储器：由硬盘的`盘片、硬盘驱动器及硬盘控制器组成。又称为温彻斯特硬盘。存储介质为涂有磁性材料的铝合金或玻璃圆盘存储容量=磁头数×柱面数×每个磁道上的扇区数×512(B)硬盘上数据的地址参数有三个：柱面号、扇区号和磁头号读写硬盘数据的过程：寻道、定位、读写硬盘接口：IDE接口、SCSI接口移动存储器：采用半导体存储芯片FlashROM作为存储介质特点：体积小、重量轻、使用携带方便、可长期保存数据(删)接口：USB接口、IEEE-1394接口USB：高速、串行接口;所有设备共享总线带宽;可通过USB接口由主机向外设提供电源(+5V，100—500mA删);在win98需要驱动，XP中